CN108012655A - 一种基于压力传感器的电液控制仿形割台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，属于植保机械技术领域。该系统的割台部件中部与铰装在收割机上的双腔液压缸伸出端铰接，割台部件的底部固定有悬臂状仿形板；仿形板悬臂端上表面装有垂向压缩弹簧，压缩弹簧上端与割台对应部位之间装有压力传感器，压力传感器的信号输出端接智能控制电路，智能控制电路的控制输出端接电磁换向阀的受控端，电磁换向阀安置在液压缸的供液油路中。本发明实现了实时仿形，不仅精度高、稳定性好，而且避免了复杂传动机构带来的延时滞后等问题，可以确保收获时作物割台离地高度一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种收获机械的割台，尤其是一种基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，属于农业机械技术领域。
背景技术
联合收割机的作业田块往往地面高低不平，为了在收获作业时减少收获作物的损失，收割机割台的离地高度要求始终保持在一个最佳值，同时收割机割台还应当可以根据需要方便地进行作业状态和非作业状态的自如切换。
现有收割机割台均采用机械式结构进行割台仿形，例如专利申请号201310648317.1的中国专利文献公开了一种割台仿形提升一体装置，通过浮动弹簧拉动浮动拉板，使浮动拉板绕浮动拉杆旋转轴转动，从而带动连杆移动实现割台仿形，此机构精度低、稳定性差，仅能满足小型机器小位移量的仿形。此外，申请号为201710402450.7的中国专利文献公开了一种联合收割机割台仿形系统，采用曲柄连杆机构将割台纵向位移量转换成角度传感器角位移量，通过角位移量的变化控制液压伸缩达到控制割台升降的目的，该技术方案虽解决了传统纯机械式仿形精度低、不稳定的问题，但其采用的曲柄连杆机构在收割机田间作业过程中容易受作物秸秆干扰造成传感器信号不准，且信号延时较长，不能实现实时仿形。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的不足，提供一种精度高、稳定性好，并且能够根据田块地面起伏实现实时仿形的基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，从而确保收获时作物割台始终保持在理想离地高度。
为实现上述目的，本发明基于压力传感器的电液控制仿形割台系统的基本技术方案为:包括上端铰装在收割机前部的割台部件，所述割台部件的中部与下端铰装在收割机上的双腔液压缸伸出端铰接，所述割台部件的底部固定有水平的后伸悬臂状仿形板；所述仿形板悬臂端上表面装有垂向压缩弹簧，所述压缩弹簧上端与割台对应部位之间装有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端接智能控制电路PLC，所述智能控制电路的控制输出端接三位四通电磁换向阀的受控端，所述电磁换向阀安置在所述液压缸的供液油路中；当所述传感器的压力信号大于预定上限值时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制向所述液压缸的顶升腔供液；当所述传感器的压力信号小于预定下限值时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制向所述液压缸的收缩腔供液；当所述传感器的压力信号在预定上限与下限值之间时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制阻断向所述液压缸供液。
由于本发明采用了接触式压力传感器将地面对割台的压力直接通过压缩弹簧和仿形板传导给压力传感器，进而同步控制液压缸相应工作，因此实现了实时仿形，不仅精度高、稳定性好，而且避免了复杂传动机构带来的延时滞后等问题，可以确保收获时作物割台离地高度一致。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明一个实施例的整机结构示意图。
图2是图1实施例A处局部放大结构示意图。
图3是图1实施例中的电液控制原理图。
具体实施方式
本实施例基于压力传感器的电液控制仿形割台系统如图1、2、3所示，包括上端通过铰支轴1铰装在收割机2前部的垂臂状割台部件3。该割台部件3的具体结构与现有技术相同，不另赘述。其中部与下端铰装在收割机2上的双腔液压缸4的伸出端铰接，形成液压缸可顶升动作的三角支撑结构。割台部件3的底部固定有水平的后伸悬臂状仿形板3-1，其后端呈圆弧形上翘。仿形板3-1的悬臂端上表面中部装有垂向压缩弹簧3-3，该压缩弹簧3-3上端与割台对应部位之间装有压力传感器3-2，其具体安装结构如图2所示，割台对应部位固定朝下延伸的安装座3-4，该安装座3-4的下端通过预紧螺栓3-6安装传感器固定座3-7，传感器固定座3-7底部固定位于垂向压缩弹簧3-3之上的压力传感器3-2，该结构不仅可以缓解收割机作业过程突然遇到垄台对传感器的冲击，而且可以按需方便设置压力弹簧的预紧压力。
如图3所示，压力传感器3-2的信号输出端接智能控制电路PLC，该智能控制电路的控制输出端接三位四通电磁换向阀F的受控端，电磁换向阀F安置在液压缸4的供液油路中。工作中，当收割机遇到垄台坡地时，传感器3-2的压力信号增大超过预定的上限值，PLC通过电磁换向阀F切换控制向液压缸4的顶升腔供液，实时顶升抬起割台；收割机遇到凹地时，传感器3-2的压力信号减小低于预定的下限值，PLC通过电磁换向阀F控制向液压缸4的收缩腔供液，实时收缩降下割台；而平地时，传感器3-2的压力信号在预定上限与下限值之间，PLC通过电磁换向阀F控制阻断向液压缸4供液，从而保持割台高度。因此，只要按需设置压力弹簧的预紧力以及压力信号的上限与下限值，即可稳定地满足所需的仿形精度，确保收获时作物割台离地高度一致。
实验证明，由于本实施例可以将地面高低变化直接通过仿形板和压缩弹簧传导给压力传感器，进而同步控制液压缸相应工作，因此实现了实时仿形，并且本实施例的传感结构当到垄台坡地时，需要克服仿形板自重才能改变压力传感器承受的压力，因此可以在一定程度上抑制田间异物的偶然性干扰；当遇到凹地时，虽然仿形板具有一定的自重复位趋势，但由于其具有后翘结构和一定底面积，因此也能在一定程度上消除偶发性小凹坑的干扰，使割台的仿形更为稳定可靠。此外，通过简单操控，即可实现割台按需在工作与非工作状态的不同高度位置切换。总之，基于压力传感器的电液控制割台仿形系统能够自动控制割台离地高度，使其保持在理想状态，保证收获机的低割作业，切实提高收获效率和农作物的产量。
Claims (3)
1.一种基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，包括上端铰装在收割机前部的割台部件，所述割台部件的中部与下端铰装在收割机上的双腔液压缸伸出端铰接，所述割台部件的底部固定有水平的后伸悬臂状仿形板；其特征在于：所述仿形板悬臂端上表面装有垂向压缩弹簧，所述压缩弹簧上端与割台对应部位之间装有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端接智能控制电路，所述智能控制电路的控制输出端接三位四通电磁换向阀的受控端，所述电磁换向阀安置在所述液压缸的供液油路中；当所述传感器的压力信号大于预定上限值时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制向所述液压缸的顶升腔供液；当所述传感器的压力信号小于预定下限值时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制向所述液压缸的收缩腔供液；当所述传感器的压力信号在预定上限与下限值之间时，所述智能控制电路通过电磁换向阀控制阻断向所述液压缸供液。
2.根据权利要求1所述基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，其特征在于：所述割台对应部位固定朝下延伸的安装座，所述安装座的下端通过预紧螺栓安装传感器固定座，所述传感器固定座底部固定位于垂向压缩弹簧之上的压力传感器。
3.根据权利要求2所述基于压力传感器的电液控制仿形割台系统，其特征在于：所述仿形板后端呈圆弧形上翘。
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